电芯及电池的制作方法

本技术涉及一种电芯及电池。

背景技术：

1、快充电芯在快速充电过程中，会产生较多的热量，如果发生热失控后，电芯的内部温度升高，压力增大，电芯内的气体和液体会通过防爆阀向外喷发，以达到泄压的目的。通常现有的快充电芯设置有防爆阀，当电池运行异常使内部产生气体时，可以通过防爆阀排出气体，提高电池的安全性能，以免造成较大的安全事故。大容量或高镍体系电芯在快充发生热失控时，电芯瞬时产生热量较高，单一底部防爆阀难以满足瞬时的热量泄出速率，会造成壳体或顶盖破裂，进而引燃周边电芯，难以达到底部定向散热的目标。若为了提高排气速率，通过增大防爆阀面积，会造成底喷铝壳加工困难，量产良品率低。尤其是对于长度比较长的电芯，单一防爆阀使气体的传输路径长，不利于电芯内部的气体迅速排出，存在电芯爆炸的风险，安全性差。

2、在实际应用过程中发现，现有的电芯快充散热过程叠片体和壳体之间存在一定的空气热阻，降低了热量的传导速率。同时，单纯的将防爆阀由电芯的两侧设置改为底部设置，电芯发生热失控瞬间的最高温度并没有大幅度降低，仍然高达1000℃以上。如此高的温度，伴随热量的喷发携带的金属火星，仍然会引燃周边的电芯。因此非常有必要采取措施，降低热失控过程中热量的累积，降低电芯热失控瞬间的最高温度。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电芯的壳体和叠片体之间的热传导速率低的缺陷，提供一种电芯及电池包。

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种电芯，所述电芯包括壳体和导热涂层，所述导热涂层涂设于所述壳体的内壁。

4、在本方案中，该电芯在使用过程中，由于在壳体的内壁设置有导热涂层，用于降低壳体与壳体内的叠片体之间的热阻，提升大容量电芯快充过程散热速率，避免热量持续累积，防止热失控。

5、较佳地，所述导热涂层为导热硅胶层。

6、较佳地，所述导热涂层的厚度范围为大于0且小于等于2mm。

7、在本方案中，将涂层设置在0～2mm的厚度范围内，既兼顾了导热效果，又避免涂层占用电芯较大的内部空间。

8、较佳地，所述壳体上设置有防爆阀，所述壳体在设有所述防爆阀所在壁面的外壁涂有相变材料涂层。

9、在本方案中，相变材料涂层能够自动调节壳体的温度。在电芯温度高时，通过相变材料的物质状态的改变，能够吸收部分热量，使电芯的温度降低。在电芯的温度低时，通过相变材料的物质状态的改变，能够释放一部分热量，使电芯的温度能够保持在合理的温度范围内，从而达到自动调温的效果。尤其是在电芯热失控瞬间，相变材料涂层通过相变材料的物质状态的改变，能够吸收电芯突然散发出的热量，降低电芯热失控的最高温度，避免引起旁侧的其他电芯热失控，提高安全性。

10、较佳地，所述相变材料涂层为膨胀石墨和石蜡的混合物。

11、较佳地，所述相变材料涂层的厚度为3mm。

12、在本方案中，将涂层设置为3mm的厚度范围内，既兼顾了吸热和保温效果，又避免涂层过分增大电芯的体积。

13、较佳地，所述壳体上设置有防爆阀，所述防爆阀设于所述壳体的侧面，所述侧面为所述电芯不设有正极柱或负极柱所在的壁面。

14、在本方案中，在电芯热失控时，便于气体和液体向电芯的侧方排出，以避开电芯周围的其他关键部件或设备。当电芯横向摆放且将防爆阀置于电芯的底部时，可以将电芯热失控时喷发热量的方向定向为远离周边电芯的方向，同时也远离上方的设备，尽可能避免单颗电芯热失控，进而触发周边电芯连续热失控。

15、较佳地，所述防爆阀的数量为两个，两个所述防爆阀设于所述壳体的同一侧面。

16、在本方案中，与设置一个防爆阀相比，设置两个防爆阀，能够提高电芯发生热失控时泄压速率。将两个防爆阀设在壳体的同一侧面，在电芯发生热失控时，气体和液体只会排向电芯的一侧，从而对电芯另一侧的其他设备形成保护。

17、在其他的方案中，可将两个防爆阀分别设于壳体不同的侧面，在电芯热失控时，气体和液体能够从壳体两侧的防爆阀喷出，与设置一个防爆阀相比，缩短气体和液体的传输距离，实现了快速泄压，提高电芯发生热失控时泄压速率，延长了电芯的热失控时间。

18、较佳地，所述防爆阀的触发压力值不小于1mpa。

19、一种电池，所述电池包括多个如上所述的电芯。

20、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

21、本实用新型的积极进步效果在于：该电芯在使用过程中，由于在壳体的内壁设置有导热涂层，用于降低壳体与壳体内的叠片体之间的热阻，提升大容量电芯快充过程散热速率，避免热量持续累积，防止热失控。

技术特征：

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括壳体和导热涂层，所述导热涂层涂设于所述壳体的内壁；所述壳体上设置有防爆阀，所述壳体在设有所述防爆阀所在壁面的外壁涂有相变材料涂层。

2.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导热涂层为导热硅胶层。

3.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导热涂层的厚度范围为大于0且小于等于2mm。

4.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述相变材料涂层的厚度为3mm。

5.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述壳体上设置有防爆阀，所述防爆阀设于所述壳体的侧面，所述侧面为所述电芯不设有正极柱或负极柱所在的壁面。

6.如权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述防爆阀的数量为两个，两个所述防爆阀设于所述壳体的同一侧面。

7.如权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述防爆阀的触发压力值不小于1mpa。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括多个如权利要求1-7中任一项所述的电芯。

技术总结本技术公开了一种电芯及电池，所述电芯包括壳体和导热涂层，所述导热涂层涂设于所述壳体的内壁。该电芯在使用过程中，由于在壳体的内壁设置有导热涂层，用于降低壳体与壳体内的叠片体之间的热阻，提升大容量电芯快充过程散热速率，避免热量持续累积，防止热失控。本技术还公开了一种电池，所述电池包括多个如上所述的电芯。技术研发人员：付欣受保护的技术使用者：远景睿泰动力技术（上海）有限公司技术研发日：20231018技术公布日：2024/7/9